煤层气完井方式评价实验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术为一种煤层气完井方式评价实验装置，该装置包括设置在恒温箱内的完井方式模拟模型系统，是由岩心夹持器和设置在岩心夹持器内的完井模型构成；岩心夹持器由一个两端密封的金属圆筒构成，金属圆筒的一密封端上设有气液进口，另一密封端上设有气液出口，该金属圆筒内套设有一两端呈开放的筒状胶套；该完井模型包括设置在筒状胶套内的圆柱状原煤煤心，该原煤煤心对应所述气液出口的端面上贴设有一设有贯通的割缝或透孔的完井模拟片；岩心夹持器的气液进口连接有气液加压注入系统和进口压力传感器；气液出口连接有煤粉收集计量系统和出口压力传感器；岩心夹持器上连接一个用来给金属圆筒内部的完井模型加载围压的加载装置。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术是关于一种完井模拟实验系统，尤其涉及一种煤层气完井方式评价实 验装置。
技术介绍
目前，我国的煤层气完井方法比较单一，大部分煤层气井仍采用常规油气井的完 井方法，缺乏煤层气完井方法选择的理论基础，缺乏不同完井方法的适用性分析，不能根据 具体的煤层气藏储层条件对不同完井方法进行评价，从而无法实现煤层气藏完井方法的优 选。因此有必要开展煤层气完井方法基础理论方面的研究，在此基础上形成适合煤层气完 井方法优选的评价体系，以提高不同煤层气藏完井方法选择的科学性。现有对煤岩渗透率的测量是采用储层煤岩渗透率测定实验装置，首先用盐水饱和 煤心，再进行气驱水，通过测量压差和流量数据求得样品的相对渗透率，它是样品出口端含 水饱和度的函数。实验过程是在恒压下向岩心注入加湿的氦气，以置换其中的水。连续地注 入气体，直至水产量的增量达到稳定。用自动数据采集系统记录不同时间水和气的体积、上 流压力、压差和温度，用天平或计量管计量产出水的重量，用水的重量和密度计算饱和度。 根据水量和气量，利用Johnson等(1959)的模型或Jones等(1976)的数学模型计算出气一 水相对渗透率；通过类似的驱替步骤，代入达西公式，可以测出单组分气体在煤岩中的相对 渗透率。但是，煤层气井采用不同的完井方式时，煤层气井井筒壁面渗流特性将发生改变， 产气量、产液量、煤粉产出量及粒径也随之变化；而现有的储层煤岩渗透率测定装置只是普 通的煤岩渗透率测量装置，并不能与煤层气完井方式的评价与优选相关联，不能为煤层气 完井方式的优选提供有用的数据，从而不能对煤层气完井方式进行评价。本专利技术人为解决上述现有技术的缺陷，提供一种煤层气完井方式评价实验装置， 模拟煤层气井不同完井方式下井筒壁面渗流效果，进而能够通过分析模拟不同完井方式下 的渗流效果对煤层气井产气量和煤粉产出量影响程度的大小或者范围，来决定使用某种完 井方式。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种煤层气完井方式评价实验装置，该实验装置可进 行储层煤岩气相绝对渗透率、相对渗透率的测定，得出不同完井方式下的煤储层渗透率评 价理论，推出不同完井方式下的煤层气井筒渗流模型，测定出煤岩孔隙体积压缩系数。本技术的目的是这样实现的，一种煤层气完井方式评价实验装置，该评价实 验装置包括一套设置在恒温箱内的完井方式模拟模型系统，该完井方式模拟模型系统由岩 心夹持器和设置在岩心夹持器内的完井模型构成；所述岩心夹持器由一个两端密封的金属 圆筒构成，金属圆筒的一密封端上设有气液进口及进口开关，另一密封端上设有气液出口 及出口开关，该金属圆筒内套设有一两端呈开放的筒状胶套；该完井模型包括设置在筒状胶套内的圆柱状原煤煤心，该原煤煤心对应所述气液出口的端面上贴设有一完井模拟片， 所述完井模拟片上设有贯通的割缝或透孔；岩心夹持器的气液进口连接有气液加压注入系 统和进口压力传感器；岩心夹持器的气液出口连接有煤粉收集计量系统和出口压力传感 器；所述岩心夹持器上连接一个用来给金属圆筒内部的完井模型加载围压的加载装置。在本技术的一较佳实施方式中，所述完井模拟片上的割缝设置有多条，完井 模拟片上临近煤心一侧的割缝宽度小于另一侧割缝的宽度，构成一侧窄另一侧宽的梯形截 面的割缝。在本技术的一较佳实施方式中，所述完井模拟片上的透孔为一个，且设置在 完井模拟片的中心处，所述煤心在临近该透孔一侧且对应该透孔沿其轴向设有一段模拟井筒。在本技术的一较佳实施方式中，所述完井模拟片上的透孔为多个微孔。在本技术的一较佳实施方式中，所述恒温箱内设置两套并联的完井方式模拟 模型系统。在本技术的一较佳实施方式中，所述气液加压注入系统包括并联设置的气体 加压注入装置和液体加压注入装置；所述气体加压注入装置依序由气瓶、调压阀、压力表和 开关构成；所述液体加压注入装置依序由驱替泵、活塞容器和开关构成。在本技术的一较佳实施方式中，所述煤粉收集计量系统包括一煤粉收集器和 与其串联的流量计，该煤粉收集器的前后均设有开关。在本技术的一较佳实施方式中，在所述煤粉收集器和流量计之间还设有一气 液分离器，该气液分离器通过一管路连接于一天平。在本技术的一较佳实施方式中，所述原煤煤心的壁面上设有应力应变片，该 应力应变片连接于一应变仪；所述岩心夹持器的气液出口处设有一回压阀。在本技术的一较佳实施方式中，所述进口压力传感器包括一低量程的压力传 感器和一高量程的压力传感器；所述出口压力传感器包括一低量程的压力传感器和一高量 程的压力传感器。本技术的煤层气完井方式评价实验装置，在一个装有煤岩岩心的夹持器内部 安装一个完井模拟片，可以在进行渗流及渗透率测定实验时，模拟煤层气井不同完井方式 下的井筒壁面渗流效果，测得不同完井方式下的煤岩渗透率和渗流参数，可以通过测得的 不同完井方式下的煤岩渗透率及渗流参数，来分析不同煤岩对于完井方式的适应性及选择 性，从而达到优选不同储层煤层气井完井方式的目的。附图说明以下附图仅旨在于对本技术做示意性说明和解释，并不限定本技术的范 围。其中，图1 本技术煤层气完井方式评价实验装置的结构示意图。图2 本技术中完井方式模拟模型系统的结构示意图。图3A 为完井模拟片上设置割缝的结构示意图。图3B:为图3A的剖视示意图。图4 为完井模拟片上设置一个透孔的结构示意图。4图5 为完井模拟片上设置多个透孔的结构示意图。具体实施方式为了对本技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明 本技术的具体实施方式。如图1、图2所示，本技术提出一种煤层气完井方式评价实验装置100，该评价 实验装置100包括一套设置在恒温箱1内的完井方式模拟模型系统2，该完井方式模拟模 型系统2由岩心夹持器21和设置在岩心夹持器21内的完井模型22构成；所述岩心夹持器 21由一个两端密封的金属(不锈钢)圆筒211构成，金属圆筒211的一密封端上设有气液 进口 212及进口开关213，另一密封端上设有气液出口 214及出口开关215，该金属圆筒211 内套设有一两端呈开放式的筒状胶套216 ；该完井模型22包括设置在筒状胶套216内的圆 柱状原煤煤心221，该原煤煤心221对应所述气液出口 214的端面上贴设有一完井模拟片 222，所述完井模拟片222上设有贯通的割缝2221 (如图3A和图3B所示)或透孔2222 (如 图4、图5所示)；岩心夹持器21的气液进口 212连接有气液加压注入系统3和进口压力传 感器4 ；岩心夹持器21的气液出口 214连接有煤粉收集计量系统5和出口压力传感器6 ；所 述岩心夹持器21上连接一个用来给金属圆筒221内部的完井模型22加载围压的加载装置 7。在本实施方式中，如图3A和图3B所示，所述完井模拟片222上的割缝2221可平 行间隔地设置多条，完井模拟片222上临近煤心221 —侧的割缝宽度小于另一侧割缝的宽 度，以构成一侧窄另一侧宽的梯形截面的割缝。如图4所示，所述完井模拟片222上的透孔2222可设置为一个，且该透孔2222设 置在完井模拟片222的中心处，所述煤心221在临近该透孔2222 —侧且对应该透孔沿其轴 向钻有一模拟孔眼(图中未示出)，以构本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
一种煤层气完井方式评价实验装置，其特征在于该评价实验装置包括一套设置在恒温箱内的完井方式模拟模型系统，该完井方式模拟模型系统由岩心夹持器和设置在岩心夹持器内的完井模型构成；所述岩心夹持器由一个两端密封的金属圆筒构成，金属圆筒的一密封端上设有气液进口及进口开关，另一密封端上设有气液出口及出口开关，该金属圆筒内套设有一两端呈开放的筒状胶套；该完井模型包括设置在筒状胶套内的圆柱状原煤煤心，该原煤煤心对应所述气液出口的端面上贴设有一完井模拟片，所述完井模拟片上设有贯通的割缝或透孔；岩心夹持器的气液进口连接有气液加压注入系统和进口压力传感器；岩心夹持器的气液出口连接有煤粉收集计量系统和出口压力传感器；所述岩心夹持器上连接一个用来给金属圆筒内部的完井模型加载围压的加载装置。2.如权利要求1所述的煤层气完井方式评价实验装置，其特征在于所述完井模拟片 上的割缝设置有多条，完井模拟片上临近煤心一侧的割缝宽度小于另一侧割缝的宽度，构 成一侧窄另一侧宽的梯形截面的割缝。3.如权利要求1所述的煤层气完井方式评价实验装置，其特征在于所述完井模拟片 上的透孔为一个，且设置在完井模拟片的中心处，所述煤心在临近该透孔一侧且对应该透 孔沿其轴向设有一段模拟井筒。4.如权利要求1所述的煤层气完井方...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪志明，王开龙，张健，王中华，何爱国，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：实用新型
国别省市：11